Ang panlabas na solidong shell ng planeta. Abstract: Mga katangian ng mga pangunahing shell ng Earth

Mga yugto ebolusyonaryong pag-unlad Lupa

Ang Earth ay bumangon sa pamamagitan ng pagpapalapot ng isang malaking bahagi ng mataas na temperatura na may malaking halaga ng metal na bakal, at ang natitirang materyal na malapit sa Earth, kung saan ang iron ay na-oxidize at naging silicates, ay malamang na ginawa ang Buwan.

Ang mga unang yugto ng pag-unlad ng Earth ay hindi naayos sa rekord ng geological ng bato, ayon sa kung saan matagumpay na naibalik ng mga geological science ang kasaysayan nito. Kahit na ang pinaka sinaunang mga bato (ang kanilang edad ay minarkahan ng isang malaking pigura - 3.9 bilyong taon) ay ang produkto ng mas huling mga kaganapan na naganap pagkatapos ng pagbuo ng planeta mismo.

Ang mga unang yugto ng pagkakaroon ng ating planeta ay minarkahan ng proseso ng pagsasama nito sa planeta (akumulasyon) at kasunod na pagkakaiba-iba, na humantong sa pagbuo. gitnang core at ang pangunahing silicate na mantle na bumabalot dito. Ang pagbuo ng isang aluminosilicate crust ng mga uri ng karagatan at kontinental ay tumutukoy sa mga susunod na kaganapan na nauugnay sa pisikal at kemikal na proseso sa mismong mantle.

Ang Earth bilang isang pangunahing planeta ay nabuo sa mga temperatura sa ibaba ng punto ng pagkatunaw ng materyal nito 5-4.6 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang lupa ay bumangon sa pamamagitan ng akumulasyon bilang isang kemikal na medyo homogenous na bola. Ito ay isang medyo homogenous na pinaghalong mga particle ng bakal, silicates, at mas kaunting sulfide, na ibinahagi nang pantay-pantay sa buong volume.

Karamihan sa masa nito ay nabuo sa isang temperatura sa ibaba ng temperatura ng condensation ng mataas na temperatura na bahagi (metal, silicate), ibig sabihin, sa ibaba 800° K. Sa pangkalahatan, ang pagkumpleto ng pagbuo ng Earth ay hindi maaaring mangyari sa ibaba 320° K. , na idinidikta ng distansya mula sa Araw. Ang mga epekto ng butil sa panahon ng proseso ng pag-iipon ay maaaring magtaas ng temperatura ng nascent na Earth, ngunit quantification ang enerhiya ng prosesong ito ay hindi magagawang sapat na maaasahan.

Mula sa simula ng pagbuo ng batang Earth, ang radioactive heating nito ay napansin, sanhi ng pagkabulok ng mabilis na pagkamatay ng radioactive nuclei, kabilang ang isang tiyak na bilang ng mga transuranic na nakaligtas mula sa panahon ng nuclear fusion, at ang pagkabulok ng ngayon. napreserbang radioisotopes at.

Sa pangkalahatang radiogenic atomic energy sa maagang panahon sapat na ang pagkakaroon ng Earth para magsimulang matunaw ang materyal nito sa mga lugar, na sinusundan ng degassing at pagtaas ng mga light component sa itaas na mga horizon.

Na may medyo pare-parehong pamamahagi mga elemento ng radioactive Sa pare-parehong pamamahagi radiogenic init sa buong Earth pinakamataas na taas naganap ang mga temperatura sa gitna nito na may kasunod na pagkakapantay-pantay sa paligid. Gayunpaman, sa mga gitnang rehiyon ng Earth, ang presyon ay masyadong mataas para sa pagtunaw. Ang pagkatunaw bilang resulta ng radioactive heating ay nagsimula sa ilang kritikal na lalim, kung saan ang temperatura ay lumampas sa punto ng pagkatunaw ng ilang bahagi ng pangunahing materyal ng Earth. Sa kasong ito, ang materyal na bakal na may admixture ng asupre ay nagsimulang matunaw nang mas mabilis kaysa sa purong bakal o silicate.

Ang lahat ng ito ay nangyari sa geologically sa halip mabilis, dahil ang malaking masa ng tinunaw na bakal ay hindi maaaring manatili sa isang hindi matatag na estado sa loob ng mahabang panahon sa itaas na bahagi ng Earth. Pagkatapos ng lahat, ang lahat ng likidong bakal ay nasa salamin mga sentral na rehiyon Earth, na bumubuo ng isang metal na core. Ang panloob na bahagi nito ay dumaan sa isang solidong siksik na yugto sa ilalim ng impluwensya ng mataas na presyon, na bumubuo ng isang maliit na core na mas malalim kaysa sa 5000 km.

Ang asymmetric na proseso ng pagkita ng kaibhan ng materyal ng planeta ay nagsimula 4.5 bilyong taon na ang nakalilipas, na humantong sa paglitaw ng mga continental at oceanic hemispheres (mga segment). Ito ay posible na ang hemisphere ng modernong Karagatang Pasipiko ay ang segment kung saan ang mga masa ng bakal ay lumubog patungo sa gitna, at sa kabaligtaran na hemisphere ay tumaas sila sa pagtaas ng silicate na materyal at ang kasunod na pagtunaw ng mas magaan na aluminosilicate na masa at pabagu-bago ng isip na mga bahagi. Ang mga fusible fraction ng materyal na mantle ay nagkonsentra sa pinakakaraniwang elemento ng lithophile, na lumabas sa ibabaw kasama ng mga gas at singaw ng tubig. pangunahing lupa. Karamihan sa mga silicate sa dulo ng planetary differentiation ay bumubuo ng isang malakas na mantle ng planeta, at ang mga produkto ng pagkatunaw nito ay nagbunga ng pagbuo ng isang aluminosilicate crust, isang pangunahing karagatan, at pangunahing kapaligiran puspos ng CO 2 .

Ang A.P. Vinogradov (1971), batay sa isang pagsusuri ng mga yugto ng metal ng meteorite matter, ay naniniwala na ang isang solidong iron-nickel alloy ay bumangon nang nakapag-iisa at direkta mula sa vapor phase ng isang protoplanetary cloud at condensed sa 1500 ° C. Ang iron- nickel alloy ng meteorites, ayon sa siyentipiko, ay may pangunahing katangian at naaayon sa bahagi ng metal mga planeta sa lupa. Ang mga haluang metal na bakal-nikel ay medyo mataas na density, gaya ng pinaniniwalaan ni Vinogradov, ay nagmula sa isang protoplanetary cloud, na sintered dahil sa mataas na thermal conductivity sa magkakahiwalay na piraso na nahulog sa gitna ng gas-dust cloud, na nagpapatuloy sa kanilang patuloy na paglaki ng condensation. Tanging isang masa ng iron-nickel alloy, na nakapag-iisa na na-condensed mula sa isang protoplanetary cloud, ang maaaring bumuo ng mga core ng terrestrial-type na mga planeta.

Ang mataas na aktibidad ng pangunahing Araw ay lumikha ng magnetic field sa nakapalibot na espasyo, na nag-ambag sa magnetization ng mga ferromagnetic substance. Kabilang dito ang metal na bakal, kobalt, nikel, at bahagyang bakal na sulfide. Ang Curie point ay ang temperatura sa ibaba kung saan nakukuha ng mga sangkap magnetic properties, - para sa bakal ay 1043 ° K, para sa cobalt - 1393 ° K, para sa nickel - 630 ° K at para sa iron sulfide (pyrrhotite, malapit sa troilite) - 598 ° K. Dahil ang magnetic forces para sa maliliit na particle ay maraming mga order ng magnitude superior mga puwersa ng gravitational mass-dependent attraction, kung gayon ang akumulasyon ng mga particle ng bakal mula sa lumalamig na solar nebula ay maaaring magsimula sa mga temperaturang mababa sa 1000°K sa anyo ng malalaking kumpol at maraming beses na mas mahusay kaysa sa akumulasyon ng silicate particle sa iba pantay na kondisyon. iron sulfide mas mababa sa 580°K, maaari rin itong maipon sa ilalim ng impluwensya ng magnetic forces, kasunod ng iron, cobalt, at nickel.

Ang pangunahing motif ng zonal na istraktura ng ating planeta ay nauugnay sa kurso ng sunud-sunod na akumulasyon ng mga particle iba't ibang komposisyon- una malakas na ferromagnetic, pagkatapos ay mahina ferromagnetic, at, sa wakas, silicate at iba pang mga particle, ang akumulasyon na kung saan ay na-dikta pangunahin sa pamamagitan ng gravitational pwersa ng lumago napakalaking masa ng metal.

Kaya, ang pangunahing dahilan para sa zonal na istraktura at komposisyon ng crust ng lupa ay mabilis na pag-init ng radiogenic, na tumutukoy sa pagtaas ng temperatura nito at higit na nag-ambag sa lokal na pagkatunaw ng materyal, ang pagbuo ng pagkakaiba-iba ng kemikal at mga katangian ng ferromagnetic sa ilalim ng impluwensya ng enerhiyang solar.

Ang yugto ng isang gas-dust cloud at ang pagbuo ng Earth bilang isang condensation sa ulap na ito. Ang kapaligiran ay naglalaman H at Hindi, naganap ang pagwawaldas ng mga gas na ito.

Sa proseso ng unti-unting pag-init ng protoplanet, naganap ang pagbawas ng mga iron oxide at silicates, ang mga panloob na bahagi ng protoplanet ay pinayaman. metalikong bakal. Ang iba't ibang mga gas ay inilabas sa kapaligiran. Ang pagbuo ng mga gas ay naganap dahil sa mga proseso ng radioactive, radiochemical at kemikal. Sa una, ang mga inert na gas ay pinakawalan sa kapaligiran: Ne(neon), Ns(nilsborium), CO 2(carbon monoxide), H 2(hydrogen), Hindi(helium), Ag(argon), Kg(krypton), Heh(xenon). Ang isang restorative na kapaligiran ay nilikha sa kapaligiran. Marahil ay may ilang edukasyon NH3(ammonia) sa pamamagitan ng synthesis. Pagkatapos, bilang karagdagan sa mga ipinahiwatig, ang maasim na usok ay nagsimulang pumasok sa kapaligiran - CO 2, H 2 S, HF, SO2. Naganap ang paghihiwalay ng hydrogen at helium. Ang paglabas ng singaw ng tubig at ang pagbuo ng hydrosphere ay nagdulot ng pagbawas sa mga konsentrasyon ng lubos na natutunaw at reaktibo na mga gas ( CO2, H 2 S, NH3). Ang komposisyon ng kapaligiran ay nagbago nang naaayon.

Sa pamamagitan ng mga bulkan at sa iba pang mga paraan, nagpatuloy ang paglabas ng singaw ng tubig mula sa magma at mga igneous na bato, CO 2, KAYA, NH3, HINDI 2, SO2. Nagkaroon din ng pagpili H 2, Mga 2, Hindi, Ag, Ne, kr, Xe dahil sa mga proseso ng radiochemical at pagbabago ng mga radioactive na elemento. unti-unting naipon sa kapaligiran CO 2 at N 2. Nagkaroon ng bahagyang konsentrasyon Mga 2 sa kapaligiran, ngunit naroroon din dito CH 4 , H 2 at KAYA(mula sa mga bulkan). Na-oxidize ng oxygen ang mga gas na ito. Habang lumalamig ang Earth, ang hydrogen at inert na mga gas ay hinihigop ng atmospera, na hawak ng gravity at geomagnetic field tulad ng iba pang mga gas sa pangunahing atmospera. Ang pangalawang atmospera ay naglalaman ng ilang natitirang hydrogen, tubig, ammonia, hydrogen sulfide at may makabuluhang pagbawas ng karakter.

Noong nabuo ang proto-Earth, nasa loob na ang lahat ng tubig magkaibang anyo nauugnay sa usapin ng protoplanet. Habang nabuo ang Earth mula sa isang malamig na protoplanet at ang temperatura nito ay unti-unting tumaas, ang tubig ay lalong kasama sa komposisyon ng silicate magmatic solution. Ang bahagi nito ay sumingaw mula sa magma patungo sa atmospera, at pagkatapos ay naglaho. Habang lumalamig ang Earth, humina ang pagwawaldas ng singaw ng tubig, at pagkatapos ay halos tumigil nang buo. Ang kapaligiran ng Earth ay nagsimulang payamanin ng nilalaman ng singaw ng tubig. Gayunpaman, ang atmospheric precipitation at ang pagbuo ng mga anyong tubig sa ibabaw ng Earth ay naging posible lamang sa ibang pagkakataon, nang ang temperatura sa ibabaw ng Earth ay naging mas mababa sa 100°C. Ang pagbaba ng temperatura sa ibabaw ng Earth sa mas mababa sa 100°C ay walang alinlangan na isang hakbang sa kasaysayan ng hydrosphere ng Earth. Hanggang sa sandaling iyon, ang tubig sa crust ng lupa ay nasa kemikal at pisikal lamang estadong nakatali, na bumubuo kasama ng mga bato ng isang hindi mahahati na kabuuan. Ang tubig ay nasa anyo ng gas o mainit na singaw sa kapaligiran. Habang bumaba ang temperatura ng ibabaw ng Earth sa ibaba 100°C, medyo malawak na mababaw na reservoir ang nagsimulang mabuo sa ibabaw nito, bilang resulta ng malakas na pag-ulan. Mula noon, nagsimulang mabuo ang mga dagat sa ibabaw, at pagkatapos ay ang pangunahing karagatan. Sa mga bato ng Earth, kasama ang water-bound solidifying magma at mga umuusbong na igneous na bato, lumilitaw ang libreng drip-liquid na tubig.

Ang paglamig ng Earth ay nag-ambag sa paglitaw ng tubig sa lupa, na malaki ang pagkakaiba sa komposisyon ng kemikal sa pagitan ng kanilang sarili at sa ibabaw ng tubig ng mga pangunahing dagat. kapaligiran ng lupa, na lumitaw sa panahon ng paglamig ng paunang mainit na substansiya mula sa pabagu-bago ng mga materyales, singaw at gas, ay naging batayan para sa pagbuo ng atmospera at tubig sa mga karagatan. Ang paglitaw ng tubig sa ibabaw ng lupa ay nag-ambag sa proseso ng paglitaw ng sirkulasyon ng atmospera masa ng hangin sa pagitan ng dagat at lupa. Ang hindi pantay na distribusyon ng solar energy sa ibabaw ng mundo ay nagdulot ng sirkulasyon ng atmospera sa pagitan ng mga pole at ng ekwador.

Ang lahat ng umiiral na elemento ay nabuo sa crust ng lupa. Walo sa kanila—oxygen, silicon, aluminum, iron, calcium, sodium, potassium, at magnesium—ang bumubuo ng higit sa 99% ng crust ng lupa ayon sa bigat at bilang ng mga atomo, habang ang lahat ng iba ay wala pang 1%. Pangunahing masa Ang mga elemento ay nakakalat sa crust ng lupa at isang maliit na bahagi lamang ng mga ito ang nabuong mga akumulasyon sa anyo ng mga deposito ng mineral. Sa mga deposito, ang mga elemento ay hindi karaniwang matatagpuan sa purong anyo. Ang mga ito ay bumubuo ng natural mga kemikal na compound- mineral. Iilan lamang - sulfur, ginto at platinum - ang maaaring maipon sa isang purong katutubong anyo.

Ang isang bato ay isang materyal na kung saan ang mga seksyon ng crust ng lupa ay binuo na may higit pa o hindi gaanong pare-pareho ang komposisyon at istraktura, na binubuo ng isang akumulasyon ng ilang mga mineral. Ang pangunahing proseso ng pagbuo ng bato sa lithosphere ay ang bulkanismo (Larawan 6.1.2). Sa napakalalim, ang magma ay nasa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na presyon at temperatura. Ang Magma (Griyego: "makapal na putik") ay binubuo ng ilang elemento ng kemikal o simpleng compound.

kanin. 6.1.2. Pagsabog

Sa pagbaba ng presyon at temperatura mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay unti-unting "naayos", na bumubuo ng mga prototype ng mga mineral sa hinaharap. Sa sandaling ang temperatura ay bumaba nang sapat upang simulan ang solidification, ang mga mineral ay nagsisimulang lumabas mula sa magma. Ang paghihiwalay na ito ay sinamahan ng isang proseso ng pagkikristal. Bilang isang halimbawa ng crystallization, ipinakita namin ang pagbuo ng isang kristal asin NaCl(Larawan 6.1.3).

Larawan.6.1.3. Ang istraktura ng isang kristal ng table salt (sodium chloride). (Ang maliliit na bola ay sodium atoms, ang malalaking bola ay chlorine atoms.)

Ang pormula ng kemikal ay nagpapahiwatig na ang sangkap ay binuo mula sa parehong numero mga atomo ng sodium at chlorine. Walang mga atomo ng sodium chloride sa kalikasan. Ang sangkap na sodium chloride ay binuo mula sa mga molekula ng sodium chloride. Ang mga rock salt crystal ay binubuo ng sodium at chlorine atoms na nagpapalit-palit sa mga axes ng cube. Sa panahon ng pagkikristal, dahil sa mga puwersang electromagnetic, ang bawat isa sa mga atomo sa istrukturang kristal ay may posibilidad na pumalit sa lugar nito.

Ang pagkikristal ng magma ay naganap noong nakaraan at nangyayari ngayon sa panahon ng pagsabog ng bulkan sa iba't ibang lugar natural na kondisyon. Kapag ang magma ay tumigas sa lalim, kung gayon ang proseso ng paglamig nito ay mabagal, lumilitaw ang mga butil-butil na well-crystallized na mga bato, na tinatawag na malalim. Kabilang dito ang mga granite, diarite, gabbro, syanites at peridotite. Kadalasan sa ilalim ng impluwensya ng aktibo panloob na pwersa Ang magma ng lupa ay bumubuhos sa ibabaw. Sa ibabaw, ang lava ay lumalamig nang mas mabilis kaysa sa lalim, kaya ang mga kondisyon para sa pagbuo ng kristal ay hindi gaanong kanais-nais. Ang mga kristal ay hindi gaanong matibay at mabilis na nagiging metamorphic, maluwag at sedimentary na mga bato.

Sa kalikasan, walang mga mineral at bato na umiiral magpakailanman. Anumang bato ay minsang bumangon at balang araw ang pag-iral nito ay magwawakas. Hindi ito nawawala nang walang bakas, ngunit nagiging isa pang bato. Kaya, kapag ang granite ay nawasak, ang mga particle nito ay nagdudulot ng mga layer ng buhangin at luad. Ang buhangin, na nakalubog sa bituka, ay maaaring maging sandstone at quartzite, at higit pa mataas na presyon at ang temperatura ay nagbibigay ng granite.

Ang mundo ng mga mineral at bato ay may sariling espesyal na "buhay". Mayroong kambal na mineral. Halimbawa, kung may nakitang mineral na "lead sheen", ang mineral na "zinc blende" ay palaging nasa tabi nito. Ang parehong kambal ay ginto at kuwarts, cinnabar at antimonite.

May mga mineral na "kaaway" - kuwarts at nepheline. Ang kuwarts sa komposisyon ay tumutugma sa silica, nepheline - sa sodium aluminosilicate. At kahit na ang kuwarts ay napakalawak sa kalikasan at bahagi ng maraming mga bato, hindi nito "pinahintulutan" ang nepheline at hindi kailanman nangyayari kasama nito sa isang lugar. Ang lihim ng antagonism ay nauugnay sa katotohanan na ang nepheline ay undersaturated na may silica.

Sa mundo ng mga mineral, may mga kaso kapag ang isang mineral ay naging agresibo at umuunlad sa kapinsalaan ng isa pa, kapag nagbabago ang mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang isang mineral, na nahuhulog sa iba pang mga kondisyon, kung minsan ay lumalabas na hindi matatag, at pinapalitan ng isa pang mineral habang pinapanatili ang orihinal na anyo nito. Ang ganitong mga pagbabago ay kadalasang nangyayari sa pyrite, na katulad ng komposisyon sa iron disulfide. Karaniwan itong bumubuo ng ginintuang kulay na cubic crystal na may malakas na metal na kinang. Sa ilalim ng impluwensya ng atmospheric oxygen, ang pyrite ay nabubulok sa brown iron ore. Ang brown iron ore ay hindi bumubuo ng mga kristal, ngunit, na nagmumula sa lugar ng pyrite, pinapanatili ang hugis ng kristal nito.

Ang ganitong mga mineral ay pabirong tinatawag na "mga manlilinlang". Ang kanilang siyentipikong pangalan ay pseudomorphoses, o mga huwad na kristal; ang kanilang hugis ay hindi katangian ng bumubuo ng mineral.

Ang mga pseudomorphoses ay nagpapatotoo sa mga kumplikadong ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mineral. Ang mga relasyon sa pagitan ng mga kristal ng isang mineral ay hindi palaging simple. Sa mga museo sa geological, malamang na hinangaan mo ang magagandang intergrowth ng mga kristal nang higit sa isang beses. Ang ganitong mga intergrowth ay tinatawag na druze, o mountain brush. Sa mga deposito ng mineral, sila ang mga bagay ng walang ingat na "pangangaso" ng mga mahilig sa bato - parehong mga nagsisimula at nakaranas ng mga mineralogist (Larawan 6.1.4).

Ang mga Druze ay napakaganda, kaya ang gayong interes sa kanila ay lubos na nauunawaan. Ngunit ito ay hindi lamang tungkol sa hitsura. Tingnan natin kung paano nabuo ang mga brush na ito ng mga kristal, alamin kung bakit ang mga kristal, sa pamamagitan ng kanilang pagpahaba, ay laging matatagpuan nang higit pa o hindi gaanong patayo sa ibabaw ng paglaki, kung bakit walang o halos walang mga kristal sa druze na nakahiga o patago o lumalaki. Tila sa panahon ng pagbuo ng isang "nucleus" ng isang kristal, dapat itong nakahiga sa ibabaw ng paglago, at hindi tumayo nang patayo dito.

kanin. 6.1.4. Scheme ng geometric na pagpili ng lumalagong mga kristal sa panahon ng pagbuo ng druse (ayon kay D. P. Grigoriev).

Ang lahat ng mga tanong na ito ay mahusay na ipinaliwanag sa pamamagitan ng teorya ng geometric na pagpili ng mga kristal ng sikat na mineralogist - propesor ng Leningrad Mining Institute D. P. Grigoriev. Pinatunayan niya na ang ilang mga kadahilanan ay nakakaimpluwensya sa pagbuo ng mga kristal na druse, ngunit sa anumang kaso, ang lumalaking kristal ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang ilan sa kanila ay lumalabas na "mahina", kaya ang kanilang paglaki ay huminto sa lalong madaling panahon. Ang mas maraming "malakas" ay patuloy na lumalaki, at upang hindi "mapilitan" ng kanilang mga kapitbahay, sila ay umaabot pataas.

Ano ang mekanismo ng pagbuo ng mga mountain brush? Paano nagiging maliit na bilang ng malalaking kristal ang maraming iba't ibang oriented na "nuclei" na matatagpuan nang higit pa o mas patayo sa ibabaw ng paglaki? Ang sagot sa tanong na ito ay maaaring makuha kung maingat nating isaalang-alang ang istraktura ng isang druse, na binubuo ng mga kristal na kulay ng zone, iyon ay, ang mga kung saan ang mga pagbabago sa kulay ay nagbibigay ng mga bakas ng paglago.

Tingnan natin ang paayon na seksyon ng Druse. Ang isang bilang ng mga kristal na nuclei ay makikita sa hindi pantay na lumalagong ibabaw. Naturally, ang kanilang mga pagpahaba ay tumutugma sa direksyon ng pinakamalaking paglago. Sa una, ang lahat ng nuclei, anuman ang oryentasyon, ay lumago sa parehong rate sa direksyon ng pagpapahaba ng kristal. Ngunit pagkatapos ay nagsimulang dumampi ang mga kristal. Ang mga nakahilig ay mabilis na natagpuan ang kanilang mga sarili na pinipiga ng kanilang patayong lumalagong mga kapitbahay, na nag-iiwan ng walang libreng puwang para sa kanila. Samakatuwid, mula sa masa ng iba't ibang nakatuon na maliliit na kristal, tanging ang mga matatagpuan patayo o halos patayo sa ibabaw ng paglago ay "nakaligtas". Sa likod ng kumikinang na malamig na kinang ng kristal na druze, na nakaimbak sa mga showcase ng mga museo, ay may mahabang buhay na puno ng mga banggaan...

Ang isa pang kapansin-pansin na mineralogical phenomenon ay isang rock crystal na may mga bundle ng rutile mineral inclusions. Sinabi ng isang mahusay na connoisseur ng bato na si A. A. Malakhov na "kapag pinihit mo ang batong ito sa iyong mga kamay, tila tinitingnan mo ang seabed sa pamamagitan ng kalaliman na tinusok ng solar filament." Sa Urals, ang naturang bato ay tinatawag na "mabalahibo", at sa mineralogical literature ito ay kilala sa ilalim ng kahanga-hangang pangalan na "Hair of Venus".

Ang proseso ng pagbuo ng kristal ay nagsisimula sa ilang distansya mula sa pinagmumulan ng nagniningas na magma, kapag ang mainit na may tubig na solusyon na may silikon at titan ay pumasok sa mga bitak sa mga bato. Sa kaso ng pagbaba ng temperatura, ang solusyon ay lumalabas na supersaturated, ang mga silica crystals (rock crystal) at titanium oxide (rutile) ay sabay-sabay na namuo mula dito. Ipinapaliwanag nito ang pagtagos ng rock crystal na may mga rutile needles. Nag-kristal ang mga mineral tiyak na pagkakasunod-sunod. Minsan sila ay tumayo nang sabay-sabay, tulad ng sa pagbuo ng "Buhok ng Venus".

Sa bituka ng Earth at sa kasalukuyan tumatakbo ang oras napakalaking mapanira at malikhaing gawain. Sa mga kadena ng walang katapusang mga reaksyon, ang mga bagong sangkap ay ipinanganak - mga elemento, mineral, bato. Ang magma ng mantle ay dumadaloy mula sa hindi kilalang kalaliman patungo sa manipis na shell ng crust ng lupa, sinira ito, sinusubukang maghanap ng paraan palabas sa ibabaw ng planeta. Mga alon mga electromagnetic oscillations, mga daloy ng mga neuron, radioactive emissions umaagos mula sa kailaliman ng lupa. Sila ang naging isa sa mga pangunahing sa pinagmulan at pag-unlad ng buhay sa Earth.

Ang heograpiya ay ang agham ng interior at panlabas na istraktura Earth, pinag-aaralan ang kalikasan ng lahat ng kontinente at karagatan. Ang pangunahing bagay ng pag-aaral ay iba't ibang geosphere at geosystem.

Panimula

Ang geographic shell o GO ay isa sa mga pangunahing konsepto ng heograpiya bilang isang agham, na ipinakilala sa sirkulasyon sa simula ng ika-20 siglo. Tinutukoy nito ang shell ng buong Earth, isang espesyal na natural na sistema. Ang geographic na shell ng Earth ay tinatawag na integral at tuluy-tuloy na shell, na binubuo ng ilang bahagi na nakikipag-ugnayan sa isa't isa, tumagos sa isa't isa, patuloy na nagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya sa isa't isa .

Fig 1. Geographical shell ng Earth

May mga katulad na termino makitid na halaga ginamit sa mga gawa ng mga siyentipikong Europeo. Pero hindi nila ibig sabihin natural na sistema, isang hanay lamang ng mga natural at panlipunang phenomena.

Mga yugto ng pag-unlad

Ang heograpikal na shell ng daigdig ay dumaan sa ilang partikular na yugto sa pag-unlad at pagbuo nito:

geological (prebiogenic)– ang unang yugto ng pagbuo, na nagsimula mga 4.5 bilyong taon na ang nakalilipas (nagtagal ng mga 3 bilyong taon);
biyolohikal– ang pangalawang yugto, na nagsimula mga 600 milyong taon na ang nakalilipas;
anthropogenic (moderno)- isang yugto na nagpapatuloy hanggang ngayon, na nagsimula mga 40 libong taon na ang nakalilipas, nang ang sangkatauhan ay nagsimulang magbigay ng kapansin-pansing impluwensya sa kalikasan.

Ang komposisyon ng geographic na shell ng Earth

Geographic na sobre- ito ay isang sistema ng planeta, na, tulad ng alam mo, ay may hugis ng isang bola, na pinatag sa magkabilang panig ng mga takip ng mga pole, na may mahabang ekwador na higit sa 40 toneladang km. Ang GO ay may isang tiyak na istraktura. Binubuo ito ng magkakaugnay na kapaligiran.

TOP 3 artikulona nagbabasa kasama nito

Hinahati ng ilang eksperto ang depensang sibil sa apat na lugar (na, sa turn, ay nahahati din):

kapaligiran;
lithosphere;
hydrosphere;
biosphere.

Sa anumang kaso, ang istraktura ng geographic na sobre ay hindi arbitrary. Ito ay may malinaw na mga hangganan.

Upper at lower bounds

Sa buong istraktura ng geographic na sobre at mga geographic na kapaligiran, maaaring masubaybayan ang isang malinaw na zoning.

Batas geographic zoning nagbibigay hindi lamang sa paghahati ng buong shell sa mga sphere at media, kundi pati na rin sa paghahati sa mga likas na lugar lupa at karagatan. Ito ay kagiliw-giliw na ang gayong dibisyon ay natural na umuulit sa parehong hemispheres.

Ang zoning ay dahil sa likas na katangian ng pamamahagi ng solar energy sa mga latitude at ang intensity ng moisture (naiiba sa iba't ibang hemispheres, mga kontinente).

Naturally, posible na matukoy ang itaas na hangganan ng geographic na sobre at ang mas mababang isa. Upper bound matatagpuan sa taas na 25 km, at ilalim na linya Ang geographic na sobre ay tumatakbo sa antas na 6 km sa ilalim ng mga karagatan at sa antas na 30-50 km sa mga kontinente. Bagaman, dapat tandaan na ang mas mababang limitasyon ay may kondisyon at mayroon pa ring mga pagtatalo sa setting nito.

Kahit na kunin natin ang itaas na limitasyon sa rehiyon na 25 km, at ang mas mababang isa sa rehiyon na 50 km, kung ihahambing sa kabuuang sukat ng Earth, nakakakuha tayo ng isang bagay tulad ng isang napakanipis na pelikula na sumasaklaw sa planeta at pinoprotektahan. ito.

Mga pangunahing batas at katangian ng heograpikal na shell

Sa loob ng mga hangganang ito ng heograpikal na sobre, gumagana ang mga pangunahing batas at katangian na nagpapakilala at tumutukoy dito.

Interpenetration ng mga bahagi o intra-component na paggalaw- ang pangunahing pag-aari (mayroong dalawang uri ng intra-component na paggalaw ng mga sangkap - pahalang at patayo; hindi sila sumasalungat at hindi nakakasagabal sa isa't isa, bagaman sa iba't ibang mga bahagi ng istruktura ng GO ang bilis ng paggalaw ng mga bahagi ay naiiba).
Geographic zonation- ang pangunahing Batas.
Ritmo- pag-uulit ng lahat likas na phenomena(araw-araw, taunang).
Ang pagkakaisa ng lahat ng bahagi ng heograpikal na shell dahil sa kanilang malapit na relasyon.

Mga katangian ng mga shell ng Earth na kasama sa GO

Atmospera

Ang kapaligiran ay mahalaga para sa pagpapanatiling mainit, at samakatuwid ay buhay sa planeta. Pinoprotektahan din nito ang lahat ng nabubuhay na bagay mula sa ultraviolet radiation, nakakaapekto sa pagbuo ng lupa at klima.

Ang laki ng shell na ito ay mula 8 km hanggang 1 t km (o higit pa) sa taas. Binubuo ito ng:

mga gas (nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide, ozone, helium, hydrogen, mga inert na gas);
alikabok;
singaw ng tubig.

Ang kapaligiran, sa turn, ay nahahati sa ilang magkakaugnay na mga layer. Ang kanilang mga katangian ay ipinakita sa talahanayan.

Ang lahat ng mga shell ng lupa ay magkatulad. Halimbawa, naglalaman ang mga ito ng lahat ng uri ng pinagsama-samang estado ng mga sangkap: solid, likido, gas.

Fig 2. Ang istraktura ng atmospera

Lithosphere

Ang matigas na shell ng lupa, ang crust ng lupa. Mayroon itong ilang mga layer, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang kapangyarihan, kapal, density, komposisyon:

itaas na lithospheric layer;
signmatic sheath;
semi-metallic o ore shell.

Ang maximum na lalim ng lithosphere ay 2900 km.

Ano ang gawa sa lithosphere? Mula sa solids: basalt, magnesium, cobalt, iron at iba pa.

Hydrosphere

Ang hydrosphere ay binubuo ng lahat ng tubig ng Earth (karagatan, dagat, ilog, lawa, latian, glacier, at maging Ang tubig sa lupa). Ito ay matatagpuan sa ibabaw ng Earth at sumasakop sa higit sa 70% ng espasyo. Kapansin-pansin, mayroong isang teorya ayon sa kung saan naglalaman ang kapal ng crust ng lupa malalaking stock tubig.

Mayroong dalawang uri ng tubig: asin at sariwa. Bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan sa atmospera, sa panahon ng condensate, ang asin ay sumingaw, sa gayon ay nagbibigay sa lupa ng sariwang tubig.

Fig 3. Ang hydrosphere ng Earth (tingnan ang mga karagatan mula sa kalawakan)

Biosphere

Ang biosphere ay ang pinaka "buhay" na shell ng mundo. Kabilang dito ang buong hydrosphere, ang lower atmosphere, ang ibabaw ng lupa at ang upper lithospheric layer. Ito ay kagiliw-giliw na ang mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa biosphere ay responsable para sa akumulasyon at pamamahagi ng solar energy, para sa mga proseso ng paglipat. mga kemikal na sangkap sa lupa, para sa pagpapalitan ng gas, para sa oxidative pagbabawas ng mga reaksyon. Masasabi nating ang kapaligiran ay umiiral lamang salamat sa mga buhay na organismo.

Fig 4. Mga bahagi ng biosphere ng Earth

Mga halimbawa ng interaksyon ng media (shells) ng Earth

Maraming mga halimbawa ng interaksyon ng media.

Sa panahon ng pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw ng mga ilog, lawa, dagat at karagatan, ang tubig ay pumapasok sa atmospera.
Ang hangin at tubig, na tumatagos sa lupa hanggang sa kailaliman ng lithosphere, ay ginagawang posible para sa mga halaman na tumaas.
Ang mga halaman ay nagbibigay ng photosynthesis sa pamamagitan ng pagpapayaman sa kapaligiran ng oxygen at pagsipsip ng carbon dioxide.
Mula sa ibabaw ng lupa at karagatan, ang mga itaas na layer ng atmospera ay pinainit, na bumubuo ng isang klima na nagbibigay ng buhay.
Ang mga nabubuhay na organismo, na namamatay, ay bumubuo sa lupa.

average na rating: 4.6. Kabuuang mga rating na natanggap: 397.

Ang hangin sa atmospera ay binubuo ng nitrogen (77.99%), oxygen (21%), inert gas (1%) at carbon dioxide (0.01%). Ang bahagi ng carbon dioxide ay tumataas sa paglipas ng panahon dahil sa ang katunayan na ang mga produkto ng pagkasunog ng gasolina ay inilabas sa kapaligiran, at, bilang karagdagan, ang lugar ng mga kagubatan na sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen ay bumababa.

Ang kapaligiran ay naglalaman din ng isang maliit na halaga ng ozone, na kung saan ay puro sa isang altitude ng tungkol sa 25-30 km at bumubuo ng tinatawag na ozone layer. Ang layer na ito ay lumilikha ng isang hadlang sa araw ultraviolet radiation mapanganib para sa mga buhay na organismo ng Earth.

Bilang karagdagan, ang kapaligiran ay naglalaman ng singaw ng tubig at iba't ibang mga dumi - mga particle ng alikabok, abo ng bulkan, uling, at iba pa. Ang konsentrasyon ng mga impurities ay mas mataas malapit sa ibabaw ng lupa at sa ilang mga lugar: sa itaas malalaking lungsod, mga disyerto.

Troposphere- mas mababa, naglalaman ito ng karamihan sa hangin at. Ang taas ng layer na ito ay hindi pareho: mula 8-10 km malapit sa tropiko hanggang 16-18 km malapit sa ekwador. sa troposphere ito ay bumababa sa elevation: sa pamamagitan ng 6°C bawat kilometro. Ang panahon ay nabuo sa troposphere, hangin, ulan, ulap, bagyo at anticyclone ay nabuo.

Ang susunod na layer ng atmospera ay stratosphere. Ang hangin sa loob nito ay mas bihira, mayroon itong mas kaunting singaw ng tubig. Ang temperatura sa ibabang bahagi ng stratosphere ay -60 - -80°C at bumababa sa pagtaas ng altitude. Ang ozone layer ay nasa stratosphere. Nailalarawan ang stratosphere mataas na bilis hangin (hanggang 80-100 m/s).

Mesosphere- ang gitnang layer ng atmospera na nasa itaas ng stratosphere sa mga taas mula 50 hanggang S0-S5 km. Ang mesosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbaba ng average na temperatura na may taas mula 0°C sa ibabang hangganan hanggang -90°C sa itaas na hangganan. Malapit sa itaas na hangganan ng mesosphere, mayroong noctilucent na ulap pinaliliwanagan ng araw sa gabi. Ang presyon ng hangin sa itaas na hangganan ng mesosphere ay 200 beses na mas mababa kaysa sa ibabaw ng mundo.

Thermosphere- matatagpuan sa itaas ng mesosphere, sa mga altitude mula sa SO hanggang 400-500 km, sa loob nito ang temperatura sa una ay dahan-dahan, at pagkatapos ay mabilis na nagsisimulang tumaas muli. Ang dahilan ay ang pagsipsip ng ultraviolet radiation mula sa Araw sa taas na 150-300 km. Sa thermosphere, ang temperatura ay patuloy na tumataas hanggang sa taas na halos 400 km, kung saan umabot ito sa 700-1500°C (depende sa solar activity). Sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet at X-ray at cosmic radiation mayroon ding air ionization ("polar lights"). Ang mga pangunahing rehiyon ng ionosphere ay nasa loob ng thermosphere.

Exosphere- ang panlabas, pinaka-bihirang layer ng atmospera, nagsisimula ito sa mga taas na 450-000 km, at ang itaas na hangganan nito ay matatagpuan sa layo na ilang libong km mula sa ibabaw ng lupa, kung saan ang konsentrasyon ng mga particle ay nagiging katulad ng sa interplanetary space. Ang exosphere ay binubuo ng ionized gas (plasma); ang ibaba at gitnang bahagi ng exosphere ay pangunahing binubuo ng oxygen at nitrogen; na may pagtaas sa altitude, ang relatibong konsentrasyon ng mga magaan na gas, lalo na ang ionized hydrogen, ay mabilis na tumataas. Ang temperatura sa exosphere ay 1300-3000°C; dahan-dahan itong lumalaki sa taas. Ang exosphere ay naglalaman ng radiation belt ng Earth.

Sa ikadalawampu siglo, sa pamamagitan ng maraming pag-aaral, ang sangkatauhan ay nagsiwalat ng sikreto ng loob ng daigdig, ang istraktura ng lupa sa konteksto ay naging kilala sa bawat mag-aaral. Para sa mga hindi pa nakakaalam kung ano ang binubuo ng mundo, ano ang mga pangunahing layer nito, ang kanilang komposisyon, kung ano ang pangalan ng pinakamanipis na bahagi ng planeta, maglilista kami ng ilang mahahalagang katotohanan.

Sa pakikipag-ugnayan sa

Ang hugis at sukat ng planetang Earth

Labag sa pangkalahatang maling akala hindi bilog ang ating planeta. Ang hugis nito ay tinatawag na geoid at isang bahagyang patag na bola. Ang mga lugar kung saan naka-compress ang globo ay tinatawag na poles. Ang axis ng pag-ikot ng mundo ay dumadaan sa mga pole, ang ating planeta ay gumagawa ng isang rebolusyon sa paligid nito sa loob ng 24 na oras - isang araw ng mundo.

Sa gitna, ang planeta ay napapalibutan ng isang haka-haka na bilog na naghahati sa geoid sa Northern at Southern hemispheres.

Bukod sa ekwador may mga meridian - bilog patayo sa ekwador at dumadaan sa magkabilang poste. Ang isa sa kanila, na dumadaan sa Greenwich Observatory, ay tinatawag na zero - ito ay nagsisilbing reference point heograpikal na longhitud at mga time zone.

Bumalik sa mga pangunahing tampok ang globo maaaring maiugnay:

diameter (km.): ekwador - 12 756, polar (malapit sa mga pole) - 12 713;
haba (km.) ng ekwador - 40,057, meridian - 40,008.

Kaya, ang ating planeta ay isang uri ng ellipse - isang geoid, umiikot sa paligid ng axis nito na dumadaan sa dalawang pole - Hilaga at Timog.

Ang gitnang bahagi ng geoid ay napapalibutan ng ekwador - isang bilog na naghahati sa ating planeta sa dalawang hemisphere. Upang matukoy kung ano ang radius ng mundo, gamitin ang kalahati ng mga halaga ng diameter nito sa mga pole at ekwador.

At ngayon tungkol doon ano ang gawa sa lupa kung anong mga shell ang natatakpan nito at kung ano sectional na istraktura ng lupa.

Mga shell ng lupa

Mga pangunahing shell ng lupa nakikilala ayon sa kanilang nilalaman. Dahil ang ating planeta ay spherical, ang mga shell nito na pinagsasama-sama ng gravity ay tinatawag na mga sphere. Kung titingnan mo si s trinity ng lupa sa isang seksyon, pagkatapos tatlong lugar ang makikita:

Sa pagkakasunud-sunod(simula sa ibabaw ng planeta) sila ay matatagpuan tulad ng sumusunod:

Lithosphere - matigas na shell mga planeta, kabilang ang mineral mga layer ng lupa.
Hydrosphere - naglalaman ng mga yamang tubig - mga ilog, lawa, dagat at karagatan.
Ang kapaligiran ay shell ng hangin nakapalibot sa planeta.

Bilang karagdagan, ang biosphere ay nakikilala din, na kinabibilangan ng lahat ng nabubuhay na organismo na naninirahan sa iba pang mga shell.

Mahalaga! Maraming mga siyentipiko ang tumutukoy sa populasyon ng planeta sa isang hiwalay na malawak na shell na tinatawag na anthroposphere.

Ang mga shell ng lupa - ang lithosphere, hydrosphere at atmospera - ay nakikilala ayon sa prinsipyo ng pagsasama-sama ng isang homogenous na bahagi. Sa lithosphere - ito ay mga solidong bato, lupa, mga panloob na nilalaman ng planeta, sa hydrosphere - lahat ng ito, sa atmospera - lahat ng hangin at iba pang mga gas.